离散元法大豆联合收获机振动筛筛分过程仿真

谢志勇，朱娟芬

（娄底职业技术学院机电工程学院，湖南 娄底 417000）

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随着农业现代化技术的发展，联合收获机已经在全国各地大规模应用，其中大豆联合收获机具有工作效率高和灵活性强的优点[1-2]。振动筛是分离大豆和秸秆的主要部件，其工作状态直接关系到大豆联合收获机的含杂率和损失率等重要工作指标[3]。传统的振动筛设计方法多是在图解分析法的基础上，将振动筛的复杂运动简化为几个简单的往复直线运动，因此计算结果呈现出近似性和粗略性，设计效率也很低[4-5]。文献[6]中提到了在MSC.ADAMS软件中建立联合收获机振动筛模型的方法，对模型进行运动仿真分析，重点考察了筛面上3个关键点的运动参数，然后运用Fortran语言进行编程，对振动筛筛面上单个颗粒的运动进行分析，优化了机构的结构参数与工作参数，但是这种计算模型没有进任何简化，计算复杂，分析的颗粒量比较少。文献[7]采用离散元法对谷物筛分进行了仿真实验，通过分析得出了分筛结构和谷物大小与效率的关系，可针对不同作物进行优化来提高工作效率。所以目前大多都是借助二维离散元法来对振动筛的筛分作业进行分析，是一种既简洁又直观经济的方法，通过分析能够获取筛面上物体每时刻的运动情况。利用计算机仿真可以克服传统计算、设计加工、样机试验的缺点与不足，通过对振动筛的筛分过程仿真可以得到许多真实运动参数[8-10]。为此，提出了利用离散元方法模拟振动筛筛分过程的方法，实现了对整个筛分作业过程进行模拟，观察每一时刻大豆颗粒被筛分情况。……